有機-無機納米復合材料及其性能的研究.pdf

1、近年來，全世界面臨著能源枯竭與環(huán)境污染的重大挑戰(zhàn)，為了解決這兩大重要問題，對新材料的研究與開發(fā)是行之有效的。在如此眾多納米功能材料中，有機-無機納米復合材料是具代表性的一類，它在新型能源、催化和環(huán)境等領域獲得了廣泛的關注，并在很多方面取得了較好的進展。由于CeO2價格低廉、制備簡單、形貌可控、物理化學性能優(yōu)異等特點，在催化、光催化、電池、傳感器等方面有著重要的應用和潛在應用，本研究以低維的CeO2為主體材料，采用氧化石墨烯和石墨烯納米帶

2、（采用碳納米管（CNTs）開拉鏈方法制備）、氧化物（V2O5、Cu2O、NiO等）、硫化物（Cu2S、FeS、NiS、Ag2S等）、接枝共聚合物(Smart gels)等構(gòu)筑了系列低維異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米功能復合材料和有機-無機納米復合材料，拓展其光譜響應，對其開展了表面、界面性能的研究，該研究也拓展至其它低維材料，如：ZnO和CNTs等。研究重點是拓展其可見光響應和在納米尺度上為電荷的傳輸和分離等鋪設有效傳導通道。
　　對于CeO2體系

3、的無機改性，我們主要采用V2O5、氧化石墨烯以及石墨烯納米帶對其修飾和改性，制備出了CeO2/V2O5、CeO2/GO、CeO2/G等納米復合材料。氧化石墨烯納米帶纏結(jié)在CeO2納米棒的表面，其原理是氧化鈰納米棒和氧化石墨烯納米帶的表面活性基團之間的超分子相互作用以及氧化石墨烯納米帶優(yōu)異的柔韌性。利用SEM，TEM，XRD，UV-Vis等手段對其納米復合材料的微結(jié)構(gòu)和性能進行了基本表征，并選用CeO2/V2O5復合材料體系構(gòu)筑QCM傳感

4、器陣列考察了其氣敏性能。結(jié)果表明，少量的氧化石墨烯納米帶纏結(jié)在CeO2納米棒的表面不僅擴大了納米復合材料對可見光的光響應，也提高了對有機污染物的吸附性。CeO2/V2O5復合材料體系構(gòu)筑的QCM傳感器顯著改善了器件的響應性能，取得了一些較好的初步結(jié)果。
　　在有機改性方面，我們采用丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、羥丙基-β-環(huán)糊精合成了系列接枝共聚物,研究了共聚單體的配比對接枝聚合的影響。結(jié)果表明，通過選擇合適的共聚單體比率可得到

5、自交聯(lián)型多重響應性智能凝膠，對其膨脹/收縮行為進行了考察，并選擇模擬藥物對智能凝膠的吸附性能和釋放特性進行了研究，取得了一些有意義的結(jié)果。然后用制備的系列接枝共聚物對CeO2/GO進行表面改性，對獲得的有機/無機納米復合材料的吸附性和釋放性進行了考察。結(jié)果表明在相似條件下，此智能化有機-無機納米材料的光催化效果遠好于沒有表面智能改性的CeO2/GO納米復合材料。
　　對于ZnO和CNTs體系的改性，我們主要基于前期的研究基礎，采用